dpdk: Support dpdk vhost-user client mode
[vswitchperf.git] / docs / testing / user / userguide / testusage.rst
1 .. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
2 .. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
3 .. (c) OPNFV, Intel Corporation, AT&T and others.
4
5 vSwitchPerf test suites userguide
6 ---------------------------------
7
8 General
9 ^^^^^^^
10
11 VSPERF requires a traffic generators to run tests, automated traffic gen
12 support in VSPERF includes:
13
14 - IXIA traffic generator (IxNetwork hardware) and a machine that runs the IXIA
15   client software.
16 - Spirent traffic generator (TestCenter hardware chassis or TestCenter virtual
17   in a VM) and a VM to run the Spirent Virtual Deployment Service image,
18   formerly known as "Spirent LabServer".
19 - Xena Network traffic generator (Xena hardware chassis) that houses the Xena
20   Traffic generator modules.
21 - Moongen software traffic generator. Requires a separate machine running
22   moongen to execute packet generation.
23
24 If you want to use another traffic generator, please select the :ref:`trafficgen-dummy`
25 generator.
26
27 VSPERF Installation
28 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
29
30 To see the supported Operating Systems, vSwitches and system requirements,
31 please follow the `installation instructions <vsperf-installation>`.
32
33 Traffic Generator Setup
34 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
35
36 Follow the `Traffic generator instructions <trafficgen-installation>` to
37 install and configure a suitable traffic generator.
38
39 Cloning and building src dependencies
40 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
41
42 In order to run VSPERF, you will need to download DPDK and OVS. You can
43 do this manually and build them in a preferred location, OR you could
44 use vswitchperf/src. The vswitchperf/src directory contains makefiles
45 that will allow you to clone and build the libraries that VSPERF depends
46 on, such as DPDK and OVS. To clone and build simply:
47
48 .. code-block:: console
49
50     $ cd src
51     $ make
52
53 VSPERF can be used with stock OVS (without DPDK support). When build
54 is finished, the libraries are stored in src_vanilla directory.
55
56 The 'make' builds all options in src:
57
58 * Vanilla OVS
59 * OVS with vhost_user as the guest access method (with DPDK support)
60
61 The vhost_user build will reside in src/ovs/
62 The Vanilla OVS build will reside in vswitchperf/src_vanilla
63
64 To delete a src subdirectory and its contents to allow you to re-clone simply
65 use:
66
67 .. code-block:: console
68
69      $ make clobber
70
71 Configure the ``./conf/10_custom.conf`` file
72 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
73
74 The ``10_custom.conf`` file is the configuration file that overrides
75 default configurations in all the other configuration files in ``./conf``
76 The supplied ``10_custom.conf`` file **MUST** be modified, as it contains
77 configuration items for which there are no reasonable default values.
78
79 The configuration items that can be added is not limited to the initial
80 contents. Any configuration item mentioned in any .conf file in
81 ``./conf`` directory can be added and that item will be overridden by
82 the custom configuration value.
83
84 Further details about configuration files evaluation and special behaviour
85 of options with ``GUEST_`` prefix could be found at :ref:`design document
86 <design-configuration>`.
87
88 Using a custom settings file
89 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
90
91 If your ``10_custom.conf`` doesn't reside in the ``./conf`` directory
92 of if you want to use an alternative configuration file, the file can
93 be passed to ``vsperf`` via the ``--conf-file`` argument.
94
95 .. code-block:: console
96
97     $ ./vsperf --conf-file <path_to_custom_conf> ...
98
99 Note that configuration passed in via the environment (``--load-env``)
100 or via another command line argument will override both the default and
101 your custom configuration files. This "priority hierarchy" can be
102 described like so (1 = max priority):
103
104 1. Testcase definition section ``Parameters``
105 2. Command line arguments
106 3. Environment variables
107 4. Configuration file(s)
108
109 Further details about configuration files evaluation and special behaviour
110 of options with ``GUEST_`` prefix could be found at :ref:`design document
111 <design-configuration>`.
112
113 .. _overriding-parameters-documentation:
114
115 Referencing parameter values
116 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
117
118 It is possible to use a special macro ``#PARAM()`` to refer to the value of
119 another configuration parameter. This reference is evaluated during
120 access of the parameter value (by ``settings.getValue()`` call), so it
121 can refer to parameters created during VSPERF runtime, e.g. NICS dictionary.
122 It can be used to reflect DUT HW details in the testcase definition.
123
124 Example:
125
126 .. code:: python
127
128     {
129         ...
130         "Name": "testcase",
131         "Parameters" : {
132             "TRAFFIC" : {
133                 'l2': {
134                     # set destination MAC to the MAC of the first
135                     # interface from WHITELIST_NICS list
136                     'dstmac' : '#PARAM(NICS[0]["mac"])',
137                 },
138             },
139         ...
140
141 Overriding values defined in configuration files
142 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
143
144 The configuration items can be overridden by command line argument
145 ``--test-params``. In this case, the configuration items and
146 their values should be passed in form of ``item=value`` and separated
147 by semicolon.
148
149 Example:
150
151 .. code:: console
152
153     $ ./vsperf --test-params "TRAFFICGEN_DURATION=10;TRAFFICGEN_PKT_SIZES=(128,);" \
154                              "GUEST_LOOPBACK=['testpmd','l2fwd']" pvvp_tput
155
156 The second option is to override configuration items by ``Parameters`` section
157 of the test case definition. The configuration items can be added into ``Parameters``
158 dictionary with their new values. These values will override values defined in
159 configuration files or specified by ``--test-params`` command line argument.
160
161 Example:
162
163 .. code:: python
164
165     "Parameters" : {'TRAFFICGEN_PKT_SIZES' : (128,),
166                     'TRAFFICGEN_DURATION' : 10,
167                     'GUEST_LOOPBACK' : ['testpmd','l2fwd'],
168                    }
169
170 **NOTE:** In both cases, configuration item names and their values must be specified
171 in the same form as they are defined inside configuration files. Parameter names
172 must be specified in uppercase and data types of original and new value must match.
173 Python syntax rules related to data types and structures must be followed.
174 For example, parameter ``TRAFFICGEN_PKT_SIZES`` above is defined as a tuple
175 with a single value ``128``. In this case trailing comma is mandatory, otherwise
176 value can be wrongly interpreted as a number instead of a tuple and vsperf
177 execution would fail. Please check configuration files for default values and their
178 types and use them as a basis for any customized values. In case of any doubt, please
179 check official python documentation related to data structures like tuples, lists
180 and dictionaries.
181
182 **NOTE:** Vsperf execution will terminate with runtime error in case, that unknown
183 parameter name is passed via ``--test-params`` CLI argument or defined in ``Parameters``
184 section of test case definition. It is also forbidden to redefine a value of
185 ``TEST_PARAMS`` configuration item via CLI or ``Parameters`` section.
186
187 vloop_vnf
188 ^^^^^^^^^
189
190 VSPERF uses a VM image called vloop_vnf for looping traffic in the deployment
191 scenarios involving VMs. The image can be downloaded from
192 `<http://artifacts.opnfv.org/>`__.
193
194 Please see the installation instructions for information on :ref:`vloop-vnf`
195 images.
196
197 .. _l2fwd-module:
198
199 l2fwd Kernel Module
200 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
201
202 A Kernel Module that provides OSI Layer 2 Ipv4 termination or forwarding with
203 support for Destination Network Address Translation (DNAT) for both the MAC and
204 IP addresses. l2fwd can be found in <vswitchperf_dir>/src/l2fwd
205
206 Executing tests
207 ^^^^^^^^^^^^^^^
208
209 All examples inside these docs assume, that user is inside the VSPERF
210 directory. VSPERF can be executed from any directory.
211
212 Before running any tests make sure you have root permissions by adding
213 the following line to /etc/sudoers:
214
215 .. code-block:: console
216
217     username ALL=(ALL)       NOPASSWD: ALL
218
219 username in the example above should be replaced with a real username.
220
221 To list the available tests:
222
223 .. code-block:: console
224
225     $ ./vsperf --list
226
227 To run a single test:
228
229 .. code-block:: console
230
231     $ ./vsperf $TESTNAME
232
233 Where $TESTNAME is the name of the vsperf test you would like to run.
234
235 To run a group of tests, for example all tests with a name containing
236 'RFC2544':
237
238 .. code-block:: console
239
240     $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf --tests="RFC2544"
241
242 To run all tests:
243
244 .. code-block:: console
245
246     $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf
247
248 Some tests allow for configurable parameters, including test duration
249 (in seconds) as well as packet sizes (in bytes).
250
251 .. code:: bash
252
253     $ ./vsperf --conf-file user_settings.py \
254         --tests RFC2544Tput \
255         --test-params "TRAFFICGEN_DURATION=10;TRAFFICGEN_PKT_SIZES=(128,)"
256
257 For all available options, check out the help dialog:
258
259 .. code-block:: console
260
261     $ ./vsperf --help
262
263 Executing Vanilla OVS tests
264 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
265
266 1. If needed, recompile src for all OVS variants
267
268    .. code-block:: console
269
270        $ cd src
271        $ make distclean
272        $ make
273
274 2. Update your ``10_custom.conf`` file to use Vanilla OVS:
275
276    .. code-block:: python
277
278        VSWITCH = 'OvsVanilla'
279
280 3. Run test:
281
282    .. code-block:: console
283
284        $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>
285
286    Please note if you don't want to configure Vanilla OVS through the
287    configuration file, you can pass it as a CLI argument.
288
289    .. code-block:: console
290
291        $ ./vsperf --vswitch OvsVanilla
292
293
294 Executing tests with VMs
295 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
296
297 To run tests using vhost-user as guest access method:
298
299 1. Set VSWITCH and VNF of your settings file to:
300
301    .. code-block:: python
302
303        VSWITCH = 'OvsDpdkVhost'
304        VNF = 'QemuDpdkVhost'
305
306 2. If needed, recompile src for all OVS variants
307
308    .. code-block:: console
309
310        $ cd src
311        $ make distclean
312        $ make
313
314 3. Run test:
315
316    .. code-block:: console
317
318        $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf
319
320 **NOTE:** By default vSwitch is acting as a server for dpdk vhost-user sockets.
321 In case, that QEMU should be a server for vhost-user sockets, then parameter
322 ``VSWITCH_VHOSTUSER_SERVER_MODE`` should be set to ``False``.
323
324 Executing tests with VMs using Vanilla OVS
325 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
326
327 To run tests using Vanilla OVS:
328
329 1. Set the following variables:
330
331    .. code-block:: python
332
333        VSWITCH = 'OvsVanilla'
334        VNF = 'QemuVirtioNet'
335
336        VANILLA_TGEN_PORT1_IP = n.n.n.n
337        VANILLA_TGEN_PORT1_MAC = nn:nn:nn:nn:nn:nn
338
339        VANILLA_TGEN_PORT2_IP = n.n.n.n
340        VANILLA_TGEN_PORT2_MAC = nn:nn:nn:nn:nn:nn
341
342        VANILLA_BRIDGE_IP = n.n.n.n
343
344    or use ``--test-params`` option
345
346    .. code-block:: console
347
348        $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf \
349                   --test-params "VANILLA_TGEN_PORT1_IP=n.n.n.n;" \
350                                 "VANILLA_TGEN_PORT1_MAC=nn:nn:nn:nn:nn:nn;" \
351                                 "VANILLA_TGEN_PORT2_IP=n.n.n.n;" \
352                                 "VANILLA_TGEN_PORT2_MAC=nn:nn:nn:nn:nn:nn"
353
354 2. If needed, recompile src for all OVS variants
355
356    .. code-block:: console
357
358        $ cd src
359        $ make distclean
360        $ make
361
362 3. Run test:
363
364    .. code-block:: console
365
366        $ ./vsperf --conf-file<path_to_custom_conf>/10_custom.conf
367
368 .. _vpp-test:
369
370 Executing VPP tests
371 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
372
373 Currently it is not possible to use standard scenario deployments for execution of
374 tests with VPP. It means, that deployments ``p2p``, ``pvp``, ``pvvp`` and in general any
375 :ref:`pxp-deployment` won't work with VPP. However it is possible to use VPP in
376 :ref:`step-driven-tests`. A basic set of VPP testcases covering ``phy2phy``, ``pvp``
377 and ``pvvp`` tests are already prepared.
378
379 List of performance tests with VPP support follows:
380
381 * phy2phy_tput_vpp:              VPP: LTD.Throughput.RFC2544.PacketLossRatio
382 * phy2phy_cont_vpp:              VPP: Phy2Phy Continuous Stream
383 * phy2phy_back2back_vpp:         VPP: LTD.Throughput.RFC2544.BackToBackFrames
384 * pvp_tput_vpp:                  VPP: LTD.Throughput.RFC2544.PacketLossRatio
385 * pvp_cont_vpp:                  VPP: PVP Continuous Stream
386 * pvp_back2back_vpp:             VPP: LTD.Throughput.RFC2544.BackToBackFrames
387 * pvvp_tput_vpp:                 VPP: LTD.Throughput.RFC2544.PacketLossRatio
388 * pvvp_cont_vpp:                 VPP: PVP Continuous Stream
389 * pvvp_back2back_vpp:            VPP: LTD.Throughput.RFC2544.BackToBackFrames
390
391 In order to execute testcases with VPP it is required to:
392
393 * install VPP manually, see :ref:`vpp-installation`
394 * configure ``WHITELIST_NICS``, with two physical NICs connected to the traffic generator
395 * configure traffic generator, see :ref:`trafficgen-installation`
396
397 After that it is possible to execute VPP testcases listed above.
398
399 For example:
400
401 .. code-block:: console
402
403     $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf> phy2phy_tput_vpp
404
405 .. _vfio-pci:
406
407 Using vfio_pci with DPDK
408 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
409
410 To use vfio with DPDK instead of igb_uio add into your custom configuration
411 file the following parameter:
412
413 .. code-block:: python
414
415     PATHS['dpdk']['src']['modules'] = ['uio', 'vfio-pci']
416
417
418 **NOTE:** In case, that DPDK is installed from binary package, then please
419 set ``PATHS['dpdk']['bin']['modules']`` instead.
420
421 **NOTE:** Please ensure that Intel VT-d is enabled in BIOS.
422
423 **NOTE:** Please ensure your boot/grub parameters include
424 the following:
425
426 **NOTE:** In case of VPP, it is required to explicitly define, that vfio-pci
427 DPDK driver should be used. It means to update dpdk part of VSWITCH_VPP_ARGS
428 dictionary with uio-driver section, e.g. VSWITCH_VPP_ARGS['dpdk'] = 'uio-driver vfio-pci'
429
430 .. code-block:: console
431
432     iommu=pt intel_iommu=on
433
434 To check that IOMMU is enabled on your platform:
435
436 .. code-block:: console
437
438     $ dmesg | grep IOMMU
439     [    0.000000] Intel-IOMMU: enabled
440     [    0.139882] dmar: IOMMU 0: reg_base_addr fbffe000 ver 1:0 cap d2078c106f0466 ecap f020de
441     [    0.139888] dmar: IOMMU 1: reg_base_addr ebffc000 ver 1:0 cap d2078c106f0466 ecap f020de
442     [    0.139893] IOAPIC id 2 under DRHD base  0xfbffe000 IOMMU 0
443     [    0.139894] IOAPIC id 0 under DRHD base  0xebffc000 IOMMU 1
444     [    0.139895] IOAPIC id 1 under DRHD base  0xebffc000 IOMMU 1
445     [    3.335744] IOMMU: dmar0 using Queued invalidation
446     [    3.335746] IOMMU: dmar1 using Queued invalidation
447     ....
448
449 .. _SRIOV-support:
450
451 Using SRIOV support
452 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
453
454 To use virtual functions of NIC with SRIOV support, use extended form
455 of NIC PCI slot definition:
456
457 .. code-block:: python
458
459     WHITELIST_NICS = ['0000:05:00.0|vf0', '0000:05:00.1|vf3']
460
461 Where 'vf' is an indication of virtual function usage and following
462 number defines a VF to be used. In case that VF usage is detected,
463 then vswitchperf will enable SRIOV support for given card and it will
464 detect PCI slot numbers of selected VFs.
465
466 So in example above, one VF will be configured for NIC '0000:05:00.0'
467 and four VFs will be configured for NIC '0000:05:00.1'. Vswitchperf
468 will detect PCI addresses of selected VFs and it will use them during
469 test execution.
470
471 At the end of vswitchperf execution, SRIOV support will be disabled.
472
473 SRIOV support is generic and it can be used in different testing scenarios.
474 For example:
475
476 * vSwitch tests with DPDK or without DPDK support to verify impact
477   of VF usage on vSwitch performance
478 * tests without vSwitch, where traffic is forwared directly
479   between VF interfaces by packet forwarder (e.g. testpmd application)
480 * tests without vSwitch, where VM accesses VF interfaces directly
481   by PCI-passthrough_ to measure raw VM throughput performance.
482
483 .. _PCI-passthrough:
484
485 Using QEMU with PCI passthrough support
486 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
487
488 Raw virtual machine throughput performance can be measured by execution of PVP
489 test with direct access to NICs by PCI passthrough. To execute VM with direct
490 access to PCI devices, enable vfio-pci_. In order to use virtual functions,
491 SRIOV-support_ must be enabled.
492
493 Execution of test with PCI passthrough with vswitch disabled:
494
495 .. code-block:: console
496
497     $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf \
498                --vswitch none --vnf QemuPciPassthrough pvp_tput
499
500 Any of supported guest-loopback-application_ can be used inside VM with
501 PCI passthrough support.
502
503 Note: Qemu with PCI passthrough support can be used only with PVP test
504 deployment.
505
506 .. _guest-loopback-application:
507
508 Selection of loopback application for tests with VMs
509 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
510
511 To select the loopback applications which will forward packets inside VMs,
512 the following parameter should be configured:
513
514 .. code-block:: python
515
516      GUEST_LOOPBACK = ['testpmd']
517
518 or use ``--test-params`` CLI argument:
519
520 .. code-block:: console
521
522         $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf \
523               --test-params "GUEST_LOOPBACK=['testpmd']"
524
525 Supported loopback applications are:
526
527 .. code-block:: console
528
529      'testpmd'       - testpmd from dpdk will be built and used
530      'l2fwd'         - l2fwd module provided by Huawei will be built and used
531      'linux_bridge'  - linux bridge will be configured
532      'buildin'       - nothing will be configured by vsperf; VM image must
533                        ensure traffic forwarding between its interfaces
534
535 Guest loopback application must be configured, otherwise traffic
536 will not be forwarded by VM and testcases with VM related deployments
537 will fail. Guest loopback application is set to 'testpmd' by default.
538
539 **NOTE:** In case that only 1 or more than 2 NICs are configured for VM,
540 then 'testpmd' should be used. As it is able to forward traffic between
541 multiple VM NIC pairs.
542
543 **NOTE:** In case of linux_bridge, all guest NICs are connected to the same
544 bridge inside the guest.
545
546 Mergable Buffers Options with QEMU
547 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
548
549 Mergable buffers can be disabled with VSPerf within QEMU. This option can
550 increase performance significantly when not using jumbo frame sized packets.
551 By default VSPerf disables mergable buffers. If you wish to enable it you
552 can modify the setting in the a custom conf file.
553
554 .. code-block:: python
555
556     GUEST_NIC_MERGE_BUFFERS_DISABLE = [False]
557
558 Then execute using the custom conf file.
559
560 .. code-block:: console
561
562         $ ./vsperf --conf-file=<path_to_custom_conf>/10_custom.conf
563
564 Alternatively you can just pass the param during execution.
565
566 .. code-block:: console
567
568         $ ./vsperf --test-params "GUEST_NIC_MERGE_BUFFERS_DISABLE=[False]"
569
570
571 Selection of dpdk binding driver for tests with VMs
572 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
573
574 To select dpdk binding driver, which will specify which driver the vm NICs will
575 use for dpdk bind, the following configuration parameter should be configured:
576
577 .. code-block:: console
578
579      GUEST_DPDK_BIND_DRIVER = ['igb_uio_from_src']
580
581 The supported dpdk guest bind drivers are:
582
583 .. code-block:: console
584
585     'uio_pci_generic'      - Use uio_pci_generic driver
586     'igb_uio_from_src'     - Build and use the igb_uio driver from the dpdk src
587                              files
588     'vfio_no_iommu'        - Use vfio with no iommu option. This requires custom
589                              guest images that support this option. The default
590                              vloop image does not support this driver.
591
592 Note: uio_pci_generic does not support sr-iov testcases with guests attached.
593 This is because uio_pci_generic only supports legacy interrupts. In case
594 uio_pci_generic is selected with the vnf as QemuPciPassthrough it will be
595 modified to use igb_uio_from_src instead.
596
597 Note: vfio_no_iommu requires kernels equal to or greater than 4.5 and dpdk
598 16.04 or greater. Using this option will also taint the kernel.
599
600 Please refer to the dpdk documents at http://dpdk.org/doc/guides for more
601 information on these drivers.
602
603 Guest Core and Thread Binding
604 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
605
606 VSPERF provides options to achieve better performance by guest core binding and
607 guest vCPU thread binding as well. Core binding is to bind all the qemu threads.
608 Thread binding is to bind the house keeping threads to some CPU and vCPU thread to
609 some other CPU, this helps to reduce the noise from qemu house keeping threads.
610
611
612 .. code-block:: python
613
614    GUEST_CORE_BINDING = [('#EVAL(6+2*#VMINDEX)', '#EVAL(7+2*#VMINDEX)')]
615
616 **NOTE** By default the GUEST_THREAD_BINDING will be none, which means same as
617 the GUEST_CORE_BINDING, i.e. the vcpu threads are sharing the physical CPUs with
618 the house keeping threads. Better performance using vCPU thread binding can be
619 achieved by enabling affinity in the custom configuration file.
620
621 For example, if an environment requires 32,33 to be core binded and 29,30&31 for
622 guest thread binding to achieve better performance.
623
624 .. code-block:: python
625
626    VNF_AFFINITIZATION_ON = True
627    GUEST_CORE_BINDING = [('32','33')]
628    GUEST_THREAD_BINDING = [('29', '30', '31')]
629
630 Qemu CPU features
631 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
632
633 QEMU default to a compatible subset of performance enhancing cpu features.
634 To pass all available host processor features to the guest.
635
636 .. code-block:: python
637
638    GUEST_CPU_OPTIONS = ['host,migratable=off']
639
640 **NOTE** To enhance the performance, cpu features tsc deadline timer for guest,
641 the guest PMU, the invariant TSC can be provided in the custom configuration file.
642
643 Multi-Queue Configuration
644 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
645
646 VSPerf currently supports multi-queue with the following limitations:
647
648 1.  Requires QEMU 2.5 or greater and any OVS version higher than 2.5. The
649     default upstream package versions installed by VSPerf satisfies this
650     requirement.
651
652 2.  Guest image must have ethtool utility installed if using l2fwd or linux
653     bridge inside guest for loopback.
654
655 3.  If using OVS versions 2.5.0 or less enable old style multi-queue as shown
656     in the ''02_vswitch.conf'' file.
657
658     .. code-block:: python
659
660         OVS_OLD_STYLE_MQ = True
661
662 To enable multi-queue for dpdk modify the ''02_vswitch.conf'' file.
663
664 .. code-block:: python
665
666     VSWITCH_DPDK_MULTI_QUEUES = 2
667
668 **NOTE:** you should consider using the switch affinity to set a pmd cpu mask
669 that can optimize your performance. Consider the numa of the NIC in use if this
670 applies by checking /sys/class/net/<eth_name>/device/numa_node and setting an
671 appropriate mask to create PMD threads on the same numa node.
672
673 When multi-queue is enabled, each dpdk or dpdkvhostuser port that is created
674 on the switch will set the option for multiple queues. If old style multi queue
675 has been enabled a global option for multi queue will be used instead of the
676 port by port option.
677
678 To enable multi-queue on the guest modify the ''04_vnf.conf'' file.
679
680 .. code-block:: python
681
682     GUEST_NIC_QUEUES = [2]
683
684 Enabling multi-queue at the guest will add multiple queues to each NIC port when
685 qemu launches the guest.
686
687 In case of Vanilla OVS, multi-queue is enabled on the tuntap ports and nic
688 queues will be enabled inside the guest with ethtool. Simply enabling the
689 multi-queue on the guest is sufficient for Vanilla OVS multi-queue.
690
691 Testpmd should be configured to take advantage of multi-queue on the guest if
692 using DPDKVhostUser. This can be done by modifying the ''04_vnf.conf'' file.
693
694 .. code-block:: python
695
696     GUEST_TESTPMD_PARAMS = ['-l 0,1,2,3,4  -n 4 --socket-mem 512 -- '
697                             '--burst=64 -i --txqflags=0xf00 '
698                             '--nb-cores=4 --rxq=2 --txq=2 '
699                             '--disable-hw-vlan']
700
701 **NOTE:** The guest SMP cores must be configured to allow for testpmd to use the
702 optimal number of cores to take advantage of the multiple guest queues.
703
704 In case of using Vanilla OVS and qemu virtio-net you can increase performance
705 by binding vhost-net threads to cpus. This can be done by enabling the affinity
706 in the ''04_vnf.conf'' file. This can be done to non multi-queue enabled
707 configurations as well as there will be 2 vhost-net threads.
708
709 .. code-block:: python
710
711     VSWITCH_VHOST_NET_AFFINITIZATION = True
712
713     VSWITCH_VHOST_CPU_MAP = [4,5,8,11]
714
715 **NOTE:** This method of binding would require a custom script in a real
716 environment.
717
718 **NOTE:** For optimal performance guest SMPs and/or vhost-net threads should be
719 on the same numa as the NIC in use if possible/applicable. Testpmd should be
720 assigned at least (nb_cores +1) total cores with the cpu mask.
721
722 Jumbo Frame Testing
723 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
724
725 VSPERF provides options to support jumbo frame testing with a jumbo frame supported
726 NIC and traffic generator for the following vswitches:
727
728 1.  OVSVanilla
729
730 2.  OvsDpdkVhostUser
731
732 3.  TestPMD loopback with or without a guest
733
734 **NOTE:** There is currently no support for SR-IOV or VPP at this time with jumbo
735 frames.
736
737 All packet forwarding applications for pxp testing is supported.
738
739 To enable jumbo frame testing simply enable the option in the conf files and set the
740 maximum size that will be used.
741
742 .. code-block:: python
743
744     VSWITCH_JUMBO_FRAMES_ENABLED = True
745     VSWITCH_JUMBO_FRAMES_SIZE = 9000
746
747 To enable jumbo frame testing with OVSVanilla the NIC in test on the host must have
748 its mtu size changed manually using ifconfig or applicable tools:
749
750 .. code-block:: console
751
752     ifconfig eth1 mtu 9000 up
753
754 **NOTE:** To make the setting consistent across reboots you should reference the OS
755 documents as it differs from distribution to distribution.
756
757 To start a test for jumbo frames modify the conf file packet sizes or pass the option
758 through the VSPERF command line.
759
760 .. code-block:: python
761
762     TEST_PARAMS = {'TRAFFICGEN_PKT_SIZES':(2000,9000)}
763
764 .. code-block:: python
765
766     ./vsperf --test-params "TRAFFICGEN_PKT_SIZES=2000,9000"
767
768 It is recommended to increase the memory size for OvsDpdkVhostUser testing from the default
769 1024. Your size required may vary depending on the number of guests in your testing. 4096
770 appears to work well for most typical testing scenarios.
771
772 .. code-block:: python
773
774     DPDK_SOCKET_MEM = ['4096', '0']
775
776 **NOTE:** For Jumbo frames to work with DpdkVhostUser, mergable buffers will be enabled by
777 default. If testing with mergable buffers in QEMU is desired, disable Jumbo Frames and only
778 test non jumbo frame sizes. Test Jumbo Frames sizes separately to avoid this collision.
779
780
781 Executing Packet Forwarding tests
782 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
783
784 To select the applications which will forward packets,
785 the following parameters should be configured:
786
787 .. code-block:: python
788
789     VSWITCH = 'none'
790     PKTFWD = 'TestPMD'
791
792 or use ``--vswitch`` and ``--fwdapp`` CLI arguments:
793
794 .. code-block:: console
795
796     $ ./vsperf phy2phy_cont --conf-file user_settings.py \
797                --vswitch none \
798                --fwdapp TestPMD
799
800 Supported Packet Forwarding applications are:
801
802 .. code-block:: console
803
804     'testpmd'       - testpmd from dpdk
805
806
807 1. Update your ''10_custom.conf'' file to use the appropriate variables
808    for selected Packet Forwarder:
809
810    .. code-block:: python
811
812       # testpmd configuration
813       TESTPMD_ARGS = []
814       # packet forwarding mode supported by testpmd; Please see DPDK documentation
815       # for comprehensive list of modes supported by your version.
816       # e.g. io|mac|mac_retry|macswap|flowgen|rxonly|txonly|csum|icmpecho|...
817       # Note: Option "mac_retry" has been changed to "mac retry" since DPDK v16.07
818       TESTPMD_FWD_MODE = 'csum'
819       # checksum calculation layer: ip|udp|tcp|sctp|outer-ip
820       TESTPMD_CSUM_LAYER = 'ip'
821       # checksum calculation place: hw (hardware) | sw (software)
822       TESTPMD_CSUM_CALC = 'sw'
823       # recognize tunnel headers: on|off
824       TESTPMD_CSUM_PARSE_TUNNEL = 'off'
825
826 2. Run test:
827
828    .. code-block:: console
829
830       $ ./vsperf phy2phy_tput --conf-file <path_to_settings_py>
831
832 Executing Packet Forwarding tests with one guest
833 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
834
835 TestPMD with DPDK 16.11 or greater can be used to forward packets as a switch to a single guest using TestPMD vdev
836 option. To set this configuration the following parameters should be used.
837
838     .. code-block:: python
839
840         VSWITCH = 'none'
841         PKTFWD = 'TestPMD'
842
843 or use ``--vswitch`` and ``--fwdapp`` CLI arguments:
844
845     .. code-block:: console
846
847         $ ./vsperf pvp_tput --conf-file user_settings.py \
848                    --vswitch none \
849                    --fwdapp TestPMD
850
851 Guest forwarding application only supports TestPMD in this configuration.
852
853     .. code-block:: python
854
855         GUEST_LOOPBACK = ['testpmd']
856
857 For optimal performance one cpu per port +1 should be used for TestPMD. Also set additional params for packet forwarding
858 application to use the correct number of nb-cores.
859
860     .. code-block:: python
861
862         DPDK_SOCKET_MEM = ['1024', '0']
863         VSWITCHD_DPDK_ARGS = ['-l', '46,44,42,40,38', '-n', '4']
864         TESTPMD_ARGS = ['--nb-cores=4', '--txq=1', '--rxq=1']
865
866 For guest TestPMD 3 VCpus should be assigned with the following TestPMD params.
867
868     .. code-block:: python
869
870         GUEST_TESTPMD_PARAMS = ['-l 0,1,2 -n 4 --socket-mem 1024 -- '
871                                 '--burst=64 -i --txqflags=0xf00 '
872                                 '--disable-hw-vlan --nb-cores=2 --txq=1 --rxq=1']
873
874 Execution of TestPMD can be run with the following command line
875
876     .. code-block:: console
877
878         ./vsperf pvp_tput --vswitch=none --fwdapp=TestPMD --conf-file <path_to_settings_py>
879
880 **NOTE:** To achieve the best 0% loss numbers with rfc2544 throughput testing, other tunings should be applied to host
881 and guest such as tuned profiles and CPU tunings to prevent possible interrupts to worker threads.
882
883 VSPERF modes of operation
884 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
885
886 VSPERF can be run in different modes. By default it will configure vSwitch,
887 traffic generator and VNF. However it can be used just for configuration
888 and execution of traffic generator. Another option is execution of all
889 components except traffic generator itself.
890
891 Mode of operation is driven by configuration parameter -m or --mode
892
893 .. code-block:: console
894
895     -m MODE, --mode MODE  vsperf mode of operation;
896         Values:
897             "normal" - execute vSwitch, VNF and traffic generator
898             "trafficgen" - execute only traffic generator
899             "trafficgen-off" - execute vSwitch and VNF
900             "trafficgen-pause" - execute vSwitch and VNF but wait before traffic transmission
901
902 In case, that VSPERF is executed in "trafficgen" mode, then configuration
903 of traffic generator can be modified through ``TRAFFIC`` dictionary passed to the
904 ``--test-params`` option. It is not needed to specify all values of ``TRAFFIC``
905 dictionary. It is sufficient to specify only values, which should be changed.
906 Detailed description of ``TRAFFIC`` dictionary can be found at
907 :ref:`configuration-of-traffic-dictionary`.
908
909 Example of execution of VSPERF in "trafficgen" mode:
910
911 .. code-block:: console
912
913     $ ./vsperf -m trafficgen --trafficgen IxNet --conf-file vsperf.conf \
914         --test-params "TRAFFIC={'traffic_type':'rfc2544_continuous','bidir':'False','framerate':60}"
915
916 Code change verification by pylint
917 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
918
919 Every developer participating in VSPERF project should run
920 pylint before his python code is submitted for review. Project
921 specific configuration for pylint is available at 'pylint.rc'.
922
923 Example of manual pylint invocation:
924
925 .. code-block:: console
926
927           $ pylint --rcfile ./pylintrc ./vsperf
928
929 GOTCHAs:
930 ^^^^^^^^
931
932 Custom image fails to boot
933 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
934
935 Using custom VM images may not boot within VSPerf pxp testing because of
936 the drive boot and shared type which could be caused by a missing scsi
937 driver inside the image. In case of issues you can try changing the drive
938 boot type to ide.
939
940 .. code-block:: python
941
942     GUEST_BOOT_DRIVE_TYPE = ['ide']
943     GUEST_SHARED_DRIVE_TYPE = ['ide']
944
945 OVS with DPDK and QEMU
946 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
947
948 If you encounter the following error: "before (last 100 chars):
949 '-path=/dev/hugepages,share=on: unable to map backing store for
950 hugepages: Cannot allocate memory\r\n\r\n" during qemu initialization,
951 check the amount of hugepages on your system:
952
953 .. code-block:: console
954
955     $ cat /proc/meminfo | grep HugePages
956
957
958 By default the vswitchd is launched with 1Gb of memory, to  change
959 this, modify --socket-mem parameter in conf/02_vswitch.conf to allocate
960 an appropriate amount of memory:
961
962 .. code-block:: python
963
964     DPDK_SOCKET_MEM = ['1024', '0']
965     VSWITCHD_DPDK_ARGS = ['-c', '0x4', '-n', '4']
966     VSWITCHD_DPDK_CONFIG = {
967         'dpdk-init' : 'true',
968         'dpdk-lcore-mask' : '0x4',
969         'dpdk-socket-mem' : '1024,0',
970     }
971
972 Note: Option ``VSWITCHD_DPDK_ARGS`` is used for vswitchd, which supports ``--dpdk``
973 parameter. In recent vswitchd versions, option ``VSWITCHD_DPDK_CONFIG`` will be
974 used to configure vswitchd via ``ovs-vsctl`` calls.
975
976
977 More information
978 ^^^^^^^^^^^^^^^^
979
980 For more information and details refer to the rest of vSwitchPerfuser documentation.
981